物理题 做功

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/08 14:52:17
一个边长为10CM,密度为440千克每立方米的正方体木块漂浮在水面上,将它匀速压入水中,经过的距离为5CM,压力做了多少功???

解:木块的重力G=440*10*0.001=4.4牛
正方体全部浸没水中所受的浮力F=1000*10*0.001=10牛
使其全部浸没水中所施加的压力=10牛-4.4牛=5.6牛
压力做功=FS=5.6牛*0.05米=0.28J

楼上的做法是错误的,首先我们施加给物体的力不是一个恒力而是一个变化的力
正确解答如下:
根据题意,物体做匀速直线运动,由于木块在压下的过程中,随着浸入水的部分增加,其所受的浮力也增加,为了让物体能够匀速运动,因此我们所施加的外力也要增加。
正方体物体的各面面积均为s,手将木块压下的距离为x
根据阿基米德浮力公式所施加的压力等于
F=p*g*s*x F随x的变化而变化
根据上面的式子我们可以看到F与x是成正比例关系的,也就是说F与x是线性的因此可以用一个平均力来表示,令平均力为F0
根据平均力计算公式
F0=(F1+F2)/2 其中F1,F2分别为整个运动过程中的力F的最大值和最小值
根据题目不难得出
最小值F1=0N
最大值F2=p*g*L^3-p1*g*L^3=5.6N
所以F0=2.8N
根据功的公式
W=F0*0.05m=0.14J